Frage von Frage76mal6, 30

Wie besetzt man die Sigma und pi Schalen (am Beispiel von O2)?

Hallo,

ich habe gerade ein MO-Schema zu Sauerstoff gezeichnet. Ich bin dabei von folgender Elektronenkonfiguration pro Sauerstoffatom ausgegangen

2s^22p^2 2p^1 2p^1 nun habe ich auf dem bindenden Sigma s 2 Elektronen auf dem antibindenden Sigma s auch

auf dem bindenden Sigma p auch auf den bindenden pi p Orbitalen habe ich jeweils 2 Elektronen eingesetzt die antibindenden pi p Orbitale habe ich leer gelassen und das antibindende Sigma p habe ich mit 2 Elektronen befüllt

ich komme auf eine Bindungsordnung (8-4)/2 von 2

In der Lösung steht aber, dass antibindend pi jeweils mit einem Elektron besetzt werden müsste, warum?

Antwort
von Peter242, 19

Ich hoffe ich kann es dir Verständlich erklären.

AO:Sauerstoff bringt jeweils 6 Valenzelektronen mit. 2 gehen in das 2S Orbital und 4 ins 2p Orbital. (Rechte und linke Seite des MO Schema)

Aufgefüllt wird nach der Hundschen Regel.

MO: Im S Orbital stehen dir also 4 Elektronen zur verfügung. 2 ins Sigma und 2 ins Sigma Stern. Soweit alles klar, nehme ich an

Im P Orbital stehen dir also noch 8 Elektronen zu Verfügung, diese füllst du von unten nach oben (energetisch aufsteigend) auf. 2 ins Sigma x , je 2 in  Pi y und Pi z.

Jetzt hast du für das MO noch 2 Elektronen über. Diese teilst du auf die ANtibindenden Pi Orbitale auf.


Dein denkfehler ist meines erachtens, dass du die AO mit dem MO versucht hast zu vermischen?

Das erklärt übrigenz auch den Magnetischen Charakter von O2 und dass es ein Diradikal ist . Im Labor kocht man desswegen auch sein Wasser bevor man es in seine Synthese gibt, um den Sauerstoff zu entfernen, da Radikale bekanntlich sehr reaktiv sind und zu unerwünschten Reaktionen in der Synthese führen kann (ergo schlechte Ausbeute).

ich hoffe du hast verstanden was ich erklärt habe und dass ich keinen Denkfehler eingebaut habe.

Kommentar von Frage76mal6 ,

Alles klar außer einem Punkt, wieso kommen die 2 übrigen Elektronen in die pi Stern Orbitale und nicht in das antibindende Sigma?

Kommentar von Peter242 ,

weil die energetisch tiefer liegen (Hundsche regel)

Kommentar von ThomasJNewton ,

M.W ändert sich die Durchschnittsenergie der Orbitale durch die  Kombintion bzw. Aufspaltung nicht.
(Selbiges gilt m.W. auch für Hybridisierungen.)

Wenn also das bindende Sigma unter dem bindenden Pi liegt, dann muss das antibindende Sigma über dem antibindenden Pi liegen.

Voraussetzung ist dabei natürlich, dass die zugrundeliegenden AO energetisch gleich waren.
Da alles p-Orbitale waren, ist das hier gegeben.

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